Alfonso Maruccia

Un chip a prova di raggi stellari

Da una università USA una scoperta che potrebbe rivoluzionare i dispositivi a semiconduttore. Che diventeranno semplici da produrre come un quotidiano, ma resistenti anche agli ambienti più ostili

Roma - Arriva dalla Northwestern University di Chicago l'ultima novità in fatto di microelettronica e processori, una novità che vuole il proprio posto tra le tecnologie potenzialmente in grado di cambiare il volto stesso dell'elettronica e dell'informatica. I ricercatori hanno messo a punto un nuovo tipo di materiale in grado di agire da dielettrico fra i transistor di un microchip, che mostra qualità che ne fanno un candidato ideale per missioni spaziali a prova di radiazioni.

La ricerca del gruppo di Chicago ha portato alla realizzazione di un materiale che è stato battezzato nanodielettrico autoassemblato, o SAND (self-assembled nanodielectric), che secondo gli studiosi coinvolti potrebbe aprire la strada a un nugolo di tecnologie innovative, dall'attrezzatura elettronica impermeabile alle radiazioni - e quindi ideale per le missioni umane o robotiche nello spazio - a chip stampabili e trasparenti.

Come dimostrano i fondamentali progressi tecnologici dei chipmaker Intel e IBM, i dielettrici di gate ad alta costante k rappresentano l'ultima frontiera della ricerca elettronica, poiché costituiscono quella parte fondamentale del circuito integrato preposta a fare da isolante tra il passaggio di corrente elettrica e il circuito, e a stabilizzare così il passaggio di carica elettrica. A una costante k maggiore corrisponde una capacità isolante maggiore.
Il materiale SAND della Northwestern non solo mostra di avere una costante k molto superiore ai classici semiconduttori basati sul biossido di silicio, ma offre altresì - diversamente dai già citati gate metallici di Intel e IBM - qualità innovative come la trasparenza, la capacità di essere "stampato" alla stregua di inchiostro su un foglio di carta e la flessibilità costruttiva.

Tra i primi a interessarsi a SAND c'è la NASA, che ne ha fatto installare dei sample a bordo della stazione spaziale orbitante internazionale ISS il 22 marzo scorso. O meglio, i transistor sono stati installati fuori dalla stazione orbitante, per testarne a dovere le capacità di assorbimento delle radiazioni elettromagnetiche.

Un pericolo a cui dover far fronte costantemente questo, potenzialmente in grado di mettere a repentaglio le missioni attuali e quelle future, e destinato a peggiorare una volta che saranno divenuti realtà concreta i piani di esplorazione dello spazio esterno al sistema orbitante Terra-Luna con obiettivo primario Marte, il pianeta rosso. Sulla ISS i chip SAND verranno lasciati per un anno, prima di essere recuperati per ricavarne le dovute conclusioni sperimentali, mentre sulla terra i ricercatori continueranno parallelamente a migliorare la tecnologia.

Tecnologia che finora ha lasciato tutti "sbalorditi", ha dichiarato il responsabile del gruppo di ricerca Tobin Marks, che si dice convinto del fatto che i transistor basati su SAND abbiano "tutte le potenzialità per rivoluzionare l'intero settore". A parte lo spazio, sulla terra il nuovo materiale potrebbe tra le altre cose servire ad abbattere drasticamente i costi di produzione di nuovi microchip, celle energetiche per pannelli solari e display piatti.

"C'è una tecnologia e una soltanto, sulla Terra, in grado di creare tante unità in un tempo dato quante un impianto di microchip - continua Marks - e questa è una moderna struttura di stampa per quotidiani, considerando che i giornali scorrono a migliaia di centimetri al secondo. Ogni volta che Intel vuole creare un nuovo chip, necessita di miliardi di dollari e anni di tempo per farlo: nel frattempo ogni giorno si stampa una nuova copia del New York Times. Allora noi abbiamo pensato, perché non provare a usare la stampa per creare circuiti elettronici?".

Detto fatto, Marks e suoi collaboratori sono riusciti a concretizzare un processo di "stampa" attraverso l'impiego del nuovo materiale: una sottile pellicola trasparente potenzialmente in grado di relegare il silicio come lo conosciamo oggi a tecnologia del passato.

Alfonso Maruccia
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